[发明专利]沟槽式场效应管及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽式场效应管，包括：

第一导电类型的半导体衬底；

覆盖所述半导体衬底上表面的第一导电类型的外延层；

位于所述外延层内的第一导电类型源掺杂区和第二导电类型沟道区；

被所述源掺杂区和沟道区包围的沟槽多晶硅栅；

分别用于将所述沟槽多晶硅栅和有源区、体区隔开的侧间隙壁和栅氧化层；

位于所述外延层上表面的金属源电极、栅电极以及位于所述半导体衬底下表面的金属漏电极；

其特征在于，所述沟槽式场效应管还包括：

位于所述栅氧化层与所述沟槽多晶硅栅之间的绝缘层，所述绝缘层与所述栅氧化层和沟槽多晶硅栅均相邻接触。

2.根据权利要求1所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述绝缘层为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳硅化物中的一种或任意几种组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述绝缘层的厚度≥所述栅氧化层的厚度。

4.根据权利要求1所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述侧间隙壁为氮化硅或正硅酸乙酯热分解淀积的无定形二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述第一半导体类型为N型，所述第二半导体类型为P型。

6.根据权利要求1所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述第一半导体类型为P型，所述第二半导体类型为N型。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的沟槽式场效应管，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂浓度大于所述外延层的掺杂浓度，所述源掺杂区的掺杂浓度大于所述半导体衬底的掺杂浓度。

8.一种沟槽式场效应管制备方法，其步骤包括：

(1)提供第一半导体类型的半导体衬底，并在所述半导体衬底表面生长第一半导体类型的外延层；

(2)在所述外延层表面依次淀积二氧化硅及氮化硅层，并以此作掩膜在所述外延层表面刻蚀形成沟槽；

(3)再次沉积二氧化硅和氮化硅，并刻蚀在所述沟槽侧壁形成侧间隙壁；

(4)在所述沟槽底部沉积一绝缘层；

(5)去除所述外延层表面的氮化硅和二氧化硅，热氧化生长栅氧化层并在所述沟槽内沉积多晶硅栅，依次掺杂形成第二半导体类型的沟道区和第一半导体类型的源掺杂区，并完成源、漏电极的制备。

9.根据权利要求8所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述绝缘层的沉积采用化学气相淀积方法，且所述绝缘层的厚度≥所述栅氧化层的厚度。

10.根据权利要求9所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述绝缘层为单层结构，其介质材料为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氮氧化硅中任意一种。

11.根据权利要求9所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述绝缘层为多层结构，其截至材料为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氮氧化硅中任意几种的组合。

12.根据权利要求8所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述第一半导体类型为N型，所述第二半导体类型为P型。

13.根据权利要求8所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述第一半导体类型为P型，所述第二半导体类型为N型。

14.根据权利要求8～13任意一项所述的沟槽式场效应管制备方法，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂浓度大于所述外延层的掺杂浓度，所述源掺杂区的掺杂浓度大于所述半导体衬底的掺杂浓度。